16.4. Hipersensibilitate nespecifică
Toate reacţiile alergice descrise anterior sunt reacţii specifice, antigendependente iniţiate şi menţinute de un singur antigen. Concomitent există şi hipersensibilitate antigenindependentă, care în afară de faptul că nu este specifică pentru un antigen oarecare, se manifestă deja la primul contact cu substanţa declanşatoare. Reacţiile de hipersensibilitate nespecifică sau pseudoalergice sunt aparent asemănătoare cu cele alergice adevărate, însă nu au specificitate de alergen, fiind provocate de mai mulţi factori patogeni. Astfel, spre deosebire de cele adevărate, care decurg după patogenia descrisă mai sus (cu stadiile imunologic, patochimic, fiziopatologic), în reacţiile pseudoalergice lipseşte stadiul imunopatologic – imediat după alteraţia provocată de factorul etiologic urmează stadiul patochimic şi dereglările funcţionale provocate de mediatorii eliberaţi. Reacţiile pseudoalergice se împart în trei grupe.
Prima grupă include reacţiile, a căror patogenie are la bază eliberarea de mediatori alergici (predominant histamina) din mastocite sub acţiunea nespecifică a temperaturii înalte, razelor ultraviolete, razelor ionizante, antibioticelor, polizaharidelor, enzimelor, proteinelor cationice, uneori substanţelor toxice de provenienţă intestinală, substanţelor chimice exogene ş.a. Efectele fiziopatologice sunt mediate de acţiunea histaminei asupra structurilor sensibile cu efecte specifice – urticaria pe piele, bronhospasmul, vasodilataţia, hiperpermeabilitatea vasculară ş.a.
A doua grupă de reacţii include activarea complementului pe cale alternativă nespecifică sau defecte ale complementului, care conduc la activarea spontană, nesancţionată (de ex., insuficienţa inhibitorului factorului C1). Deficitul inhibitorului factorului C1 conduce la activarea nesancţionată a complementului pe cale clasică şi toate efectele succesive – formarea de fragmente active C3a, C4a, C5a cu acţiune anafilatoxină.
A treia grupă de reacţii este condiţionată de dezechilibrul a celor două căi ale metabolismului acidului arahidonic (calea ciclooxigenazică şi calea lipooxigenazică) cu predominarea căii lipooxigenazice şi formarea excesivă de leucotriene, ceea ce se manifestă prin urticarii pe piele, hiperpermeabilitate vasculară cu edem, bronhospasm, şoc anafilactoid. Reacţiile pseudoalergice de acest tip pot fi suscitate de salicilaţi, analgetice din grupul pirazolonului, antiinflamatoare nesteroide. După un atare scenariu decurge aşa-numitul astm bronşic aspirinic.
Un exemplu de reacţie pseudoalergică experimentală este fenomenul Shwarzman. La administrarea intravenoasă a endotoxinei iepurelui, aceasta activizează nespecific complementul, se asociază cu C3b, formând şi fragmentele C5–C7, care distrug trombocitele, eliberează din acestea factorii coagulanţi, ceea ce rezultă cu coagularea diseminată intravasculară a sângelui. Un alt exemplu – edemul angionevrotic ereditar de tip Quincke.
16.5. Reacţii autoimune (autoalergice)
Autoimunitatea (autoalergia) reprezintă o reacţie imună de tip umoral sau celular, declanşată contra antigenelor proprii ale organismului. Deoarece reacţiile decurg cu distrucţia propriilor ţesuturi, aceste reacţii se mai numesc autoagresive.
Etiologia şi patogenia autoimunităţii
Autoimunitatea poate fi definită ca o reacţie imunologică patologică desfăşurată contra antigenelor din componenţa corpului propriu. În aceste reacţii antigenele sunt denumite autoantigene, anticorpii – autoanticorpi, reacţia imună – autoimună.
Cauzele generale ale autoimunităţii sunt antigenele proprii, care intră în componenţa structurilor organismului.
Autoantigenele pot fi specifice pentru specia dată, pentru individul dat (izoantigene), pentru un organ (organospecifice) sau pentru anumite organite celulare (ADN, proteine mitocondriale).
Din antigenele organospecifice, care provoacă mai frecvent autoalergia, fac parte tireoglobulina (boala respectivă autoimună se numeşte tireoidita Hashimoto), microzomii şi antigenele tireocitelor (mixedemul primar), receptorii pentru tireotropină de pe membrana tireocitelor (tireotoxicoza), factorul antianemic intrinsec Kastle (anemia pernicioasă), antigenele citoplasmatice ale celulelor suprarenalelor (boala Addisson), antigenele citoplasmatice ale celulelor secretoare de steroizi (menopauza precoce), antigenele spermatozoizilor (sterilitatea masculină), antigenele citoplasmatice ale celulelor pancreatice beta (diabetul insulinodependent tip I), receptorii membranari pentru insulină (diabetul insulinorezistent tip II), beta-adrenoreceptorii (reacţii alergice de tip imediat), receptorii acetilcolinei muşchilor striaţi (miastenia), mielina (scleroza diseminată), membranele bazale ale glomerulilor renali (sindromul Goudspacher), celulele spinoase ale pielii (pemfigoidul), antigenele ochiului (oftalmita “simpatică”), eritrocitele (anemia hemolitică), trombocitele (purpura trombocitopenică), leucocitele granulate (granulocitopenia), antigenele mucoasei intestinale (colita ulceroasă), imunoglobulinele A (artrita reumatoidă), acidul dezoxiribonucleic (lupus eritematosus). Deşi impunătoare, această listă nu este nici pe departe încheiată, numărul de afecţiuni autoimune completându-se mereu.
La baza patogeniei reacţiilor autoimune stau aceleaşi mecanisme, caracteristice şi pentru reacţiile fiziologice – reacţiile imune umorale şi celulare asociate cu fenomene distructive şi inflamatoare, caracteristice pentru reacţiile alergice. La fel ca şi reacţiile alergice obişnuite, reacţiile autoimune se desfăşoară după tipul reacţiilor imediate (tip II citotoxice, tip III cu complexe imune, tip V autostimulatoare) sau după tipul reacţiilor celulare întârziate – tip IV cu limfocite sensibilizate. Momentul central al patogeniei autoalergiei constă în pierderea toleranţei fiziologice faţă de antigenele proprii, în urma cărui fapt antigenele “self” (proprii) devin pentru sistemul imun “non-self” (neproprii, străine). Contra antigenelor devenite «heterogene» organismul declanşează atacul imunologic orientat spre eliminarea acestui pseudo-non-self. Or, are loc o autoagresiune, autorebeliune cu rezultate patologice, uneori fatale pentru organism.
Mecanismul exact al autoimunităţii în prezent nu se cunoaşte. Mai mult ca atât, probabil, bolile autoimune pot avea mai multe mecanisme patogenetice. În prezent sunt discutate câteva ipoteze ale patogeniei autoalergiei.
Lipsa toleranţei imunologice faţă de unele antigene normale organospecifice. Antigenele unor organe se dezvoltă ontogenetic în izolaţie de sistemul imun (organele, care posedă bariere histo-hematice viguroase – ochiul, creierul, testiculele ş.a.). Din această cauză clonurile de limfocite responsabile pentru recunoaşterea acestora nu sunt selectate şi eliminate, din care motiv faţă de aceste antigene sistemul imun nu elaborează toleranţă imunologică fiziologică. Or, antigenele izolate rămân a fi ca străine, non-self, pentru sistemul imun. Atât timp, cât barierele rămân impenetrabile, contactul sistemului imun cu aceste antigene este imposibil, deoarece nici antigenele nu ies în circulaţia sistemică, nici celulele imunocompetente, care le-ar putea depista, nu pătrund în organ. Din această cauză şi reacţia imună (alergică) nu se declanşează. În caz de violare traumatică a acestor organe, antigenele organospecifice traversează bariera şi nimeresc în mediul intern, unde sunt depistate de limfocitele clonului respectiv ca străine şi contra acestora sunt declanşate reacţii imune (alergice) – oftalmita alergică, encefalita, orhita ş.a. Astfel, în aparenţă aceste reacţii se prezintă ca absolut fiziologice, deşi cu consecinţe patologice. Or, în conformitate cu prima ipoteză expusă bolile autoalergice sunt boli ale barierelor organelor şi nu ale sistemului imun, care reacţionează în mod fiziologic.
Apariţia clonurilor mutante de limfocite. În urma mutaţiilor spontane sau induse pot reapărea clonuri de limfocite interzise, care sintetizează şi fixează pe membrană receptori pentru antigenele proprii (aceste clonuri în ontogeneză au fost eliminate). Or, în conformitate cu această ipoteză autoimunitatea ar fi o boală a sistemului imun.
Autoimunitatea ca stare de imunodeficienţă. În urma defectelor genetice apar gene ale hiporeactivităţii imune. Aceste gene mutante nu se manifestă la persoanele heterozigote, însă la indivizii homozigoţi are loc expresia hiporeactivităţii faţă de orice antigen microbian. În cazurile, în care microorganismele alterează organele izolate de barierele histo-hematice antigenele organospecifice sechestrate, izolate, faţă de care lipseşte toleranţa imunologică fiziologică, sunt eliberate, ceea ce declanşează reacţii autoalergice prin mecanismul descris mai sus. Or, în acest concept patogenia reacţiilor autoimune se prezintă dublă: imunodeficienţa creează condiţii pentru afectarea microbiană a barierelor şi demascarea antigenelor izolate.
Imunodeficienţa T-supresorilor. Toleranţa fiziologică faţă de antigenele proprii este asigurată şi de funcţia limfocitelor T-supresori, care inhibă blasttransformarea, proliferarea limfocitelor B, transformarea acestora în plasmocite şi ulterior sinteza şi hiperproducerea de anticorpi faţă de antigenele proprii. În lipsa sau micşorarea T-supresorilor devine posibilă reacţia imunologică la propriile antigene. Acest mecanism stă, probabil, la baza lupusului eritematos, artritei reumatoide, sclerozei diseminate.
Dereglarea procesului de recunoaştere a autoantigenelor. Antigenele proprii (self) sunt recunoscute de receptorii celulelor imunocompetente, controlate de complexul major al histocompatibilităţii (MHC). MHC reprezintă idiotipuri sau antiidiotipuri de imunoglobuline. Elaborarea de anticorpi faţă de aceşti receptori celulari şi interacţiunea cu aceştia rezultă confuzii în recunoaşterea self-ului şi face posibilă declanşarea reacţiilor autoimune.
Reacţia încrucişată a antigenelor. Unele antigene microbiene sunt similare după structura determinantelor antigenice cu antigenele macroorganismului. În aceste cazuri microorganismele pătrunse în macroorganism induc producţia de anticorpi, care pot reacţiona atât cu antigenele microbiene, cât şi în mod încrucişat cu antigenele proprii ale gazdei, ceea ce rezultă alteraţia ţesuturilor proprii.
Modificarea structurii autoantigenelor. Sub acţiunea razelor ionizante, temperaturii ridicate, microbilor, virusurilor are loc denaturarea antigenelor proprii, faţă de care organismul în ontogeneză a elaborat toleranţa. În consecinţă antigenele proprii acaparează proprietăţi antigenice noi, ceea ce suscită reacţia imunologică a organismului. Deocamdată rămâne neclar din ce cauză anticorpii elaboraţi contra antigenului modificat reacţionează şi cu antigenele intacte, provocând alteraţii tisulare autoalergice, care continuă chiar şi după eliminarea din organism a antigenului denaturat.
Mecanismele ipotetice prezentate aici nu exclud unele pe altele şi este posibil ca acestea să fie prezente, în diferite combinaţii, în bolile autoalergice, deoarece ele toate includ în mod esenţial pierderea toleranţei imunologice.
Deşi toate bolile autoimune au patogenie similară, ele posedă şi anumite particularităţi.
Tireoidita Hashimoto este condiţionată de elaborarea anticorpilor contra tireoglobulinei din componenţa tireocitelor, iar reacţia imunologică activizează complementul, care şi provoacă inflamaţia şi alterarea glandei tiroide.
Anemia pernicioasă (B12-deficitară) are la bază sinteza locală de anticorpi contra factorului antianemic intrinsec, care este secretat de mucoasa stomacului în sucul gastric şi care contribuie la protecţia şi absorbţia vitaminei B12 (factorului antianemic extrinsec). Elaborarea şi secreţia în componenţa sucului gastric a anticorpilor specifici inhibă factorul intrinsec, ceea ce rezultă malabsorbţia şi deficitul de vitamina B12 – astfel se instalează anemia autoimună megaloblastică (anemia Addisson-Birmier).
Alterarea barierei hemato-testiculare rezultă ieşirea în circulaţia sistemică a antigenelor spermale, ceea ce condiţionează sinteza de anticorpi antispermali, care aglutinează şi imobilizează spermatozoizii, făcându-i infertili.
În boala Goudpascher (glomerulonefrita în asociaţie cu hemoragie pulmonară) pe membrana bazală a glomerulului renal se depun imunoglobuline G şi fragmentul C3 al complementului, ceea ce provoacă glomerulonefrita.
În miastenie («slabiciune musculară») are loc sinteza de autoanticorpi contra receptorilor acetilcolinici ai membranei postsinaptice a muşchilor scheletici. Alterarea autoimună a receptorilor face membrana postsinaptică areactivă faţă de acetilcolină şi în consecinţă apare pareza musculară, mişcări voluntare dificile.
Din bolile autoimune tip III cu complexe imune face parte lupusul eritematos sistemic (LES), care are la baza patogeniei producţia de anticorpi faţă de nucleoproteidele proprii (ADN, ARN). Deoarece nucleoproteidele nu posedă specificitate de organ, anticorpii interacţionează cu ADN şi ARN din toate organele, din care cauză leziunile poartă un caracter sistemic, generalizat. Aşa cum nucleoproteidele sunt bine solubile, iar complementul este parţial epuizat, complexul antigen-anticorp nu poate fi fagocitat şi circulă îndelungat în sânge, îmbibând spaţiile subendoteliale, afectând membrana bazală a capilarelor pielii, cordului, glomerulilor renali şi a altor organe.
La bolile autoimune celulare tip IV se referă tireoidita, orhita, encefalita ş.a., pe parcursul cărora în organul alterat se acumulează monocite, histiocite, limfocite, celule epitelioide, alte celule efectoare, care realizează efectul direct citotoxic, citoliza prin intermediul limfokinelor şi a enzimelor lizozomale.
17. Dereglările circulaţiei sanguine regionale
17.1. Hiperemia arterială
17.2. Hiperemia venoasă
17.3. Ischemia
17.4. Embolia
17.5. Staza sanguină
17.6. Tulburările reologiei sângelui
Clasificarea, caracteristica şi funcţiile vaselor sanguine. Sistemul microcirculator include următoarele vase: arteriole, metarteriole, anastomoze arteriolo-venulare, capilare şi venule. Microcirculaţia realizează funcţia principală a hemocirculaţiei şi anume metabolismul vasculo-interstiţial.
Arteriolele constituie vasele de rezistenţă şi prezintă ramificaţiile terminale ale sistemului arterial cu diametrul de 80–120 şi structură tipică pentru artere constituită din trei straturi: endoteliu, stratul muscular bine prezentat şi adventiţiu. Arteriolele au funcţia unor valve de control, prin care este controlat pasajul sângelui în capilare. Stratul muscular al arteriolelor este bine dezvoltat şi capabil să le închidă completamente. Relaxarea miocitelor vasculare conduce la dilatarea vaselor, modificând astfel fluxul sanguin în capilare în funcţie de necesităţile tisulare actuale.
Arteriolele se ramifică în metarteriole cu diametrul de 40–70 şi cu tunica musculară constituită dintr-un singur strat de miocite.
Ulterior metarteriolele se ramifică în capilare, la nivelul cărora stratul muscular se păstrează doar la locul de emergenţă a capilarului – sfincterul precapilar, format din 1–2 fibre musculare netede, care prin contracţie determină închiderea totală a capilarului, iar prin relaxare deschiderea sa. În rest capilarul este lipsit de tunica musculară şi de adventiţiu, stratul extern fiind reprezentat prin membrana bazală. Astfel, capilarele sunt structuri cu pereţii formaţi dintr-un singur strat de celule endoteliale aranjate pe membrana bazală. Grosimea peretelui capilar este de cca 0,5 , ceea ce favorizează schimbul de substanţe în ambele sensuri: capilar – interstiţiu şi invers, interstiţiu – capilar. Diametrul capilarului este de cca 4–9 , suficient pentru pasajul eritrocitelor. Diametrul sumar al capilarelor este de cca 800 ori mai mare decât al aortei.
Capilarele, denumite vase metabolice, asigură funcţia principală a sistemului vascular – schimburile lichidiene, nutritive, electrolitice, hormonale şi ale altor substanţe.
În diferite regiuni vasculare capilarele au ultrastructură diferită, deosebindu-se capilare somatice, viscerale şi sinusoidale.
În piele, musculatura scheletică şi netedă, miocard, plămâni sunt prezente capilarele somatice, al căror perete este alcătuit dintr-un strat continuu de celule endoteliale, cu un număr mare de „pori” cu diametrul de 4–5 nm, permeabile pentru apă şi cristaloizii hidrosolubili, dar impermeabile pentru proteine.
Capilarele viscerale sunt caracteristice pentru rinichi, intestine, glandele endocrine – organe, unde se absoarbe o cantitate mare de apă şi substanţe dizolvate. Aceste capilare formează în perete între conexiunile celulelor endoteliale căi minuscule cu diametrul de 6–7 nm, ce conectează interiorul capilarului cu spaţiul interstiţial, denumite „fante intercelulare”. Fiecare „fantă intercelulară” este întreruptă din loc în loc de proeminenţe proteice scurte, care menţin celulele endoteliale împreună. Permeabilitatea capilarelor viscerale este mai mare decât cea a capilarelor somatice.
În splină, ficat, măduva osoasă se întâlnesc capilarele de tip sinusoidal cu stratul de endoteliu discontinuu cu fisuri largi între celule, unde lipseşte şi membrana bazală. Această structură a capilarelor determină o permeabilitate sporită nu numai pentru apă, dar şi pentru proteine, şi chiar pentru celule sanguine. În afară de fisurile interendoteliale în însăşi celulele endoteliale mai sunt prezente vezicule mici plasmalemale, formate la una din suprafeţele celulei (bazală sau lumenală) prin absorbţia unor picături minuscule de plasmă sanguină sau lichid extracelular, transportând astfel cantităţi semnificative de substanţe prin peretele capilar în ambele sensuri.
Deoarece suprafaţa sumară a capilarelor o depăşeşte de sute de ori pe cea a arterelor, nu toate capilarele pot fi deschise concomitent (o atare situaţie ar conduce la micşorarea rezistenţei periferice vasculare şi la prăbuşirea presiunii arteriale). Starea funcţională a reţelei capilare se caracterizează prin raportul capilarelor funcţionale către cele nefuncţionale. De exemplu, în musculatura scheletică în stare de repaus funcţionează doar 20–30% din capilare. Aşadar, există o medie a ratei de flux prin fiecare pat capilar, o presiune capilară medie şi o rată medie de transfer al substanţei între sângele capilar şi lichidul interstiţial. Toate capilarele, care provin dintr-o arteriolă, formează o unitate de circulaţie terminală, care confluează într-o venulă, iar acestea, la rândul lor, confluează gradat în vene de calibru din ce în ce mai mare, în general superior calibrului arterei corespunzătoare.
Reglarea circulaţiei. Aparatul circulator este dotat cu un sistem complex de reglare a debitului sanguin diferit în diverse zone ale organismului uman. Debitul sanguin în vase – cantitatea de sânge ce trece printr-un anumit loc al sistemului circulator într-o perioadă de timp – este determinat de diferenţa de presiune la capetele vasului şi de rezistenţa vasculară. Totuşi procesul de reglare a circulaţiei locale se realizează în special prin modificarea lumenului vascular şi corespunzător a rezistenţei vasculare periferice (rezistenţă hidrodinamică), deoarece ea este invers proporţională cu raza vasului la puterea a patra (R=8ή/πr4 Om ). Conform conceptului contemporan circulaţia locală este reglată prin mecanisme locale, umorale şi nervoase, în diferite organe aceste mecanisme având o pondere deosebită în reglarea tonusului vascular şi debitului sanguin.
Reglarea locală a circulaţiei periferice. Una din caracteristicile principale ale circulaţiei este capacitatea fiecărui ţesut de a-şi controla propriul debit sanguin în raport cu necesităţile actuale. Controlul local al fluxului sanguin poate fi rapid, ce produce modificări în câteva secunde sau minute în vederea menţinerii condiţiilor tisulare adecvate şi controlul pe termen lung, cu modificări lente ale fluxului timp de zile, săptămâni sau luni. Reglarea circulaţiei sanguine locale prin mecanisme autonome şi rapide se numeşte autoreglare. Ea are scopul de a menţine tonusul bazal al musculaturii netede a vaselor de rezistenţă şi consecutiv rezistenţa circulaţiei şi debitul sanguin conform necesităţilor funcţionale şi metabolice. Tonusul vascular reprezintă starea de semicontracţie a musculaturii netede din vasele de rezistenţă, menţinut printr-o activitate intrinsecă miogenă şi care rezultă din instabilitatea polarizării membranelor celulare ale fibrelor musculare. Procesul de autoreglare se realizează prin două mecanisme: miogen şi metabolic.
Mecanismul miogen are la bază corelaţia dintre gradul de extindere a peretelui vascular de către presiunea intravasculară şi gradul de încordare a peretelui vascular: extinderea bruscă a vaselor sanguine mici de către presiunea intravasculară antrenează contracţia muşchilor netezi vasculari, în timp ce micşorarea presiunii intravasculare conduc la relaxarea miocitelor vasculare. Astfel este asigurată menţinerea debitului sanguin constant. Acest mecanism protejează vasele sanguine, în special capilarele, de creşterea excesivă a presiunii sângelui, care ameninţă cu edem vasogen şi ruperea vasului cu hemoragie. În cazul micşorării presiunii arteriale şi a gradientului proximo-distal de presiune, care ar conduce la scăderea debitului sanguin, gradul de extindere a peretelui vascular scade, muşchii netezi se relaxează, antrenând dilatarea vaselor, micşorarea rezistenţei circulaţiei cu menţinerea debitului sanguin constant. Autoreglarea miogenă este mai bine exprimată în vasele renale, dar este prezentă şi în vasele encefalului, cordului, ficatului, intestinelor şi musculaturii scheletice, însă lipseşte la nivelul dermei.
Mecanismul metabolic reprezintă reglarea fluxului sanguin de către diverse substanţe, care se clasifică în trei grupe: substanţe ce se formează continuu în cadrul reacţiilor metabolice (CO2, H+), substanţe ce se formează în cazul micşorării debitului sanguin (acidul lactic, ADP, AMP, adenozina, K+ extracelular) şi substanţe vasoconstrictoare (O2), viteza acumulării sau utilizării cărora depinde de intensitatea metabolismului.
Aceste reacţii au semnificaţie homeostatică: astfel micşorarea debitului sanguin determină acumularea în ţesuturi a substanţelor ce provoacă diminuarea tonusului vascular, dilatarea vaselor şi creşterea afluxului de sânge concomitent cu oxigenul şi substanţele nutritive; fluxul sporit de sânge spre ţesuturi aduce substanţe nutritive în exces şi, în acelaşi timp, îndepărtează substanţele vasodilatatoare din ţesuturi.
Mecanismul de reglare pe termen lung constă în modificarea gradului de vascularizare tisulară (a densităţii vaselor sanguine în ţesut) prin angiogeneză sau reducţia vaselor. Astfel, atunci când metabolismul unei porţiuni de ţesut se menţine la un nivel înalt o perioadă îndelungată, angiogeneza se intensifică şi gradul de vascularizare a acestuia creşte. Atunci când metabolismul timp îndelungat este diminuat, are loc reducţia vaselor sanguine cu scăderea gradului vascularizării acestei porţiuni de ţesut. Se consideră că unul din stimulii principali, care măreşte sau reduce gradul de vascularizare în diverse condiţii, este necesarul tisular de oxigen.
Angiogeneza – dezvoltarea de noi vase sanguine – apare în special ca răspuns la acţiunea factorilor angiogenetici eliberaţi din ţesuturile ischemiate, în ţesuturi cu dezvoltare rapidă sau ţesuturi cu rată metabolică crescută. Procesul de angiogeneză începe cu înmugurirea din venule mici sau ocazional din capilare, de noi vase sanguine. Prima etapă este disoluţia membranei bazale a endoteliului. Aceasta este urmată de proliferarea rapidă de noi celule endoteliale, care apoi se dispun în afara pereţilor vasculari în cordoane lungi, direcţionate spre sursa de factori angiogenetici. Celulele fiecărui cordon continuă să se dividă şi se înfăşoară eventual într-un tub. Apoi aceste tuburi fac contact cu altele, ce provin din alte vase donatoare, formând anse capilare, prin care începe să circule sângele. Dacă fluxul sanguin prin vasele nou-formate este suficient de mare, peretele acestora este invadat de celule musculare netede, cu transformarea în arteriole mici sau chiar artere mai mari.
Reglarea umorală. Reglarea umorală a circulaţiei se efectuează de către substanţe biologic active, cum ar fi hormonii, ionii ş.a. Unele dintre aceste substanţe sunt formate de glande specializate şi apoi eliminate în sânge (hormonii glandelor endocrine), altele sunt formate în arii tisulare ca răspuns la condiţiile locale (substanţe paracrine), iar al treilea grup constituie substanţele, eliberate de terminaţiile nervoase stimulate (neuromediatori). Toate aceste substanţe determină efecte locale circulatorii. Printre cei mai importanţi factori umorali ce interesează funcţiile circulatorii sunt:
a) agenţi vasoconstrictori – noradrenalina, adrenalina, angiotenzina, vasopresina;
b) agenţi vasodilatatori – calidina, bradikinina, histamina, prostaglandinele, acetilcolina. În plus, o serie de ioni posedă acţiune vasoactivă, dilatând sau contractând vasele sanguine. De exemplu, ionii de calciu determină vasoconstricţie datorită stimulării directe a musculaturii netede, ionii de potasiu şi de magneziu relaxează musculatura netedă, iar ionii de sodiu şi de hidrogen provoacă vasodilataţie. Catecolaminele (adrenalina, noradrenalina) au efecte diferite asupra musculaturii vasculare în funcţie de tipul adrenoreceptorilor (α sau β) prezenţi în peretele vascular. Astfel, excitarea α-adrenoreceptorilor determină contracţia musculaturii netede, iar excitarea β-adrenoreceptorilor – dilatarea acesteia. Noradrenalina acţionează, în special, asupra α-adrenoreceptorilor, pe când adrenalina asupra α- şi β-adrenoreceptorilor. În majoritatea vaselor sunt prezente ambele tipuri de receptori, dar numărul şi raportul lor variază în diverse regiuni ale organismului. Astfel, în vasele organelor splanhnice, rinichilor, pielii, musculaturii scheletice, în care predomină α-adrenoreceptorii adrenalina provoacă vasoconstricţie, iar în miocard şi creier, unde predomină β-adrenoreceptorii, provoacă vasodilatare. Deşi pragul de excitare a β-adrenoreceptorilor este mai mic decât al α-adrenoreceptorilor, la acţiunea agoniştilor asupra ambelor tipuri predomină efectele α-adrenoreceptorilor. Astfel, în concentraţii fiziologice în aceste organe adrenalina determină vasodilatare, iar în cantităţi sporite vasoconstricţie.
Reglarea neurogenă. Reglarea neurogenă a tonusului vascular este efectuată de către sistemul nervos vegetativ, predominant de către sistemul simpatic, însă unele regiuni vasculare sunt reglate şi de sistemul nervos parasimpatic. Inervaţia simpatică este prezentă în toate vasele sanguine, cu excepţia capilarelor, sfincterelor precapilare şi a majorităţii metarteriolelor, însă densitatea fibrelor adrenergice şi importanţa funcţională a acestora variază în diferite zone ale sistemului vascular. Majoritatea fibrelor simpatice postganglionare sunt adrenergice, dar există şi fibre simpatice postganglionare colinergice, excitarea cărora provoacă dilatarea vaselor coronariene şi a vaselor muşchilor scheletici. Fibrele parasimpatice colinergice vasodilatatoare îşi iau începutul din nucleele vegetative ale encefalului şi din regiunea sacrală a măduvei spinării, inervând vasele encefalului, limbii, glandelor salivare, vezicii urinare, organelor sexuale externe şi rectului. Fibrele vasomotorii simpatice postganglionare se află în componenţa nervilor micşti spinali şi inervează vasele viscerelor şi ale cordului, teritoriile vasculare periferice. În condiţii normale prin fibrele nervoase simpatice se transmit perpetuu semnale vasoconstrictoare, care determină o descărcare continuă şi lentă de impulsuri în regiunea joncţiunii neurovasculare şi menţin o stare de vasoconstricţie parţială, denumită tonus vasomotor. Mediatorul postganglionar în sistemul simpatic vasomotor este noradreanalina, care exercită asupra receptorilor adrenergici postsinaptici de pe miocitele vasculare acţiune similară cu cea a catecolaminelor parvenite pe cale umorală, efectul fiind determinat de specificul receptorilor – alfa sau beta.
Aşadar, în prezent s-a stabilit cu certitudine că excitarea fibrelor simpatice adrenergice prin acţiune asupra alfa-adrenoreceptorilor determină constricţia vaselor periferice, pe când vasodilatarea este rezultatul diminuării influenţei simpatice vasoconstrictoare, a excitării β-adrenoreceptorilor sau a fibrelor simpatice şi parasimpatice colinergice. În acelaşi timp, inervaţia parasimpatică poate provoca vasodilatare indirect, prin modificarea metabolismului sau prin eliminarea din celule a enzimelor (kalikreina), care difundează în spaţiul intercelular şi clivează substanţe vasodilatatoare de la macromolecule (globuline), aşa cum are loc în glandele salivare şi sudoripare.
Dereglările circulaţiei regionale se traduc prin mărirea sau micşorarea debitului sanguin în organ (hiperperfuzie sau hipoperfuzie). Formele concrete al acestora sunt hiperemia arterială, hiperemia venoasă, ischemia şi staza sanguină (staza venoasă, ischemică şi capilară).
17.1. Hiperemia arterială
Hiperemia arterială reprezintă umplerea excesivă a unui organ sau porţiuni de ţesut cu sânge arterial în rezultatul afluxului sporit de sânge prin arteriolele dilatate concomitent cu mărirea perfuziei .
Etiologia. Clasificarea factorilor etiologici ai hiperemiei arteriale se efectuează în conformitate cu mai multe criterii. În funcţie de origine există factori exogeni şi factori endogeni. În funcţie de natura lor factorii exogeni se divid în factori mecanici (traumă mecanică, acţiunea locală a hipobariei), fizici (temperatura înaltă), chimici (acizi, baze, alcool), biologici (toxine bacteriale sau parazitare), psihogeni. La factorii endogeni se referă unii mediatori şi hormoni (acetilcolina, serotonina, histamina), metaboliţii (adenozina, acidul lactic), prostaglandinele, alte substanţe biologic active (kinine). După potenţialul nociv factorii, care provoacă hiperemia arterială pot fi fiziologici şi patogeni. Respectiv, în funcţie de factorul etiologic şi semnificaţia biologică hiperemiile arteriale pot fi clasificate în hiperemie arterială fiziologică şi hiperemie arterială patologică.
Hiperemia arterială fiziologică poate fi provocată atât de factori fiziologici, cât şi de factori patogeni. Caracterul distinctiv al hiperemiei fiziologice este coerenţa calitativă şi cantitativă a factorului cauzal şi caracterul adaptativ, protectiv sau compensator (de ex., hiperemia la acţiunea temperaturii ridicate, hiperemia în caz de inflamaţie). Hiperemia patologică este hiperemia neadecvată factorului cauzal şi lipsită de caracterele biologice favorabile (de ex., hiperemia neuroparalitică survenită la trauma mecanică a nervilor vasomotori).
Patogenia. Factorul patogenetic de bază (veriga principală) al hiperemiei arteriale este dilatarea arteriolelor, care se dezvoltă prin intermediul diferitelor mecanisme patogenetice: neurogene, umorale sau metabolice.
Hiperemia arterială cu mecanism neurogen poate fi de tip neurotonic şi neuroparalitic.
Mecanismul neurotonic al hiperemiei arteriale constă în predominarea influenţelor vasodilatatoare asupra celor vasoconstrictoare, ceea ce rezultă o vasodilatare. Aceasta poate fi rezultatul creşterii tonusului sistemului vegetativ parasimpatic şi respectiv a nivelului acetilcolinei în sinapsele neuro-musculare de pe vase la excitarea directă a receptorilor cu proiecţie parasimpatică, a centrilor, a fibrelor preganglionare şi a ganglionilor parasimpatici intramurali de către excitanţi mecanici, fizici, chimici, biologici. Vasodilataţia poate fi şi rezultatul creşterii colinoreactivităţii vasculare, din cauza concentraţiei sporite în spaţiul extracelular a ionilor de potasiu, hidrogen ş.a. Exemple tipice de hiperemie arterială neurogenă de tip neurotonic este hiperemia feţei şi gâtului în cazul unor emoţii sau patologii ale organelor interne (ovare, cord, ficat, plămâni), hiperemia arterială de-a lungul proiecţiei nervilor intercostali în caz de neuroinfecţie cu Herpes zoster. Prin mecanismul colinergic (acţiunea acetilcolinei) se dezvoltă hiperemia arterială a glandelor salivare, limbii, organelor sexuale externe, vasele cărora au inervaţie parasimpatică. În lipsa inervaţiei parasimpatice dezvoltarea hiperemiei arteriale este condiţionată de inervaţia simpatică colinergică şi histaminergică cu M-colinoreceptori sau Н2 receptori.
Mecanismul hiperemiei neurogene de tip neuroparalitic are la bază vasodilatarea produsă prin diminuarea tonusului sistemului vegetativ simpatic şi respectiv a nivelului de catecolamine în sinapsele neuro-musculare ale arteriolelor. Aceasta poate fi rezultatul lezării ganglionilor, fibrelor postganglionare sau a terminaţiunilor nervoase simpatice în traume sau intervenţii chirurgicale. Un alt mecanism al dezvoltării hiperemiei arteriale neuroparalitice poate fi micşorarea adrenoreactivităţii vasculare din cauza modificărilor fizico-chimice în focarul inflamator (de ex., acidoza tisulară diminuează efectele vasoconstrictorii ale catecolaminelor). Deoarece inervaţia simpatică este responsabilă de tonusul vascular, la micşorarea sau întreruperea influenţei ei asupra vaselor tonusul vascular scade şi sub acţiunea presiunii intravasculare vasele se dilată. Astfel se instalează hiperemia arterială. Hiperemia arterială neurogenă de tip neuroparalitic poate fi provocată şi pe cale farmacologică prin utilizarea ganglioblocatorilor (guanetidina, trimetafanul), care întrerup propagarea impulsurilor spre periferie la nivelul ganglionilor simpatici sau prin blocarea terminaţiunilor nervoase simpatice cu preparate simpatolitice (rezerpina) şi α-adrenoblocatori (fentolamina, prazozinul). În acest caz se blochează canalele lente potenţial dependente de calciu, ceea ce împiedică pătrunderea acestui element din spaţiul extracelular în miocitele vasculare în direcţia gradientului electrochimic şi astfel contracţia miocitelor la acţiunea noradrenalinei devine imposibilă.
Mecanismul neuromioparalitic constă în epuizarea rezervelor de catecolamine în veziculele terminaţiunilor nervoase simpatice cu micşorarea tonusului fibrelor musculaturii netede ale arteriolelor sau în caz de compresie îndelungată a vaselor (de ex., în ascită). O altă cauză este micşorarea reactivităţii structurilor adrenoreactive ale vaselor sanguine în condiţii de acidoză tisulară, sau în prezenţa altor substanţe vasoactive antagoniste, de ex., a histaminei.
Mecanismul umoral al hiperemiei arteriale constă în creşterea într-o anumită regiune a concentraţiei substanţelor biologic active vasodilatatoare (histamina, adenozina, prostaglandine, kinine) sau creşterea reactivităţii vasculare către aceste substanţe, de exemplu în cazul creşterii concentraţiei potasiului extracelular.
Mecanismul metabolic al hiperemiei arteriale constă în dilatarea arteriolelor în rezultatul acţiunii directe asupra musculaturii netede a vaselor a produşilor metabolismului tisular, care micşorează tonusul vascular, indiferent de influenţele nervoase. Astfel, chiar şi denervarea totală a unei porţiuni de ţesut sau organ nu preîntâmpină instalarea hiperemiei arteriale metabolice. Un rol important în creşterea fluxului sanguin în acest caz se atribuie produşilor metabolismului tisular: creşterea concentraţiei ionilor de hidrogen cu acidoză, acumularea de dioxid de carbon, adenozindifosfat, acid lactic ş.a., care micşorează tonusul vascular, cresc sensibilitatea miocitelor vasculare către adenozină, facilitează disocierea oxihemoglobinei.
În funcţie de procesele biologice, în care se dezvoltă, hiperemia arterială poate fi funcţională, reactivă, adaptativă, colaterală, disvegetativă (predominarea tonusului sistemului parasimpatic – parasimpaticotonie sau simpatoplegie), psihoemoţională, inflamatoare, alergică, în hiperkaliemie, acidoză ş.a.
Hiperemia arterială funcţională reprezintă dilatarea arteriolelor cu creşterea afluxului de sânge arterial spre organele cu funcţie intensă (hiperemia pancreasului în timpul digestiei, a muşchilor scheletici în efort fizic, a encefalului în efort psihic, a rinichiului la suprasolicitare funcţională ş.a.). Hiperemia arterială funcţională se dezvoltă prin intermediul mecanismelor patogenetice metabolice şi umorale. De exemplu, în encefal şi muşchi vasodilatarea se datorează preponderent acţiunii produşilor metabolismului tisular; depolarizarea membranei citoplasmatice la contracţia fibrelor musculare striate este asociată de eliminarea potasiului intracelular în spaţiul interstiţial, de unde potasiul eliminat difundează în celulele musculaturii netede, determinând micşorarea potenţialului de repaus (depolarizare), inhibiţia ulterioară depolarizantă cu relaxarea miocitelor vasculare, scăderea tonusului vaselor, dilatarea acestora şi intensificarea fluxului sanguin.
Un rol important în patogenia hiperemiei arteriale funcţionale aparţine şi factorilor umorali. De exemplu, hormonii gastrici şi intestinali acţionează asupra vaselor tractului gastro-intestinal provocând vasodilatare proporţională cu necesităţile funcţionale. Astfel, secretina contribuie la dilatarea vaselor musculaturii stomacului, colecistokinina dilată vasele intestinale, iar glucagonul posedă acţiune directă asupra vaselor arteriale hepatice.
La instalarea hiperemiei arteriale funcţionale participă şi factorii mecanici, de exemplu, comprimarea vaselor în timpul contracţiei musculare determină micşorarea tonusului vascular al arteriolelor muşchilor scheletici, ceea ce contribuie la dilatarea neuromioparalitică.
Semnificaţia biologică a hiperemiei arteriale funcţionale este ajustarea asigurării metabolice a organului la gradul de activitate prin modificarea debitului sanguin.
Hiperemia arterială reactivă are la bază mecanisme patogenetice metabolice şi umorale şi este în legătură directă cu modificările chimice în ţesuturile ischemiate. Dilatarea vaselor se datorează acţiunii produşilor metabolismului tisular (CO2, acidul lactic, adenozina, ioni). La creşterea fluxului sanguin concomitent cu mecanismul metabolic mai participă şi mecanismul miogen de autoreglare a debitului sanguin. În perioada ischemică are loc diminuarea circulaţiei sanguine şi a presiunii intravasculare, ceea ce micşorează tonusul vascular. La reperfuzie restabilirea presiunii intravasculare provoacă o extindere a peretelui vascular hipotonic cu afluxul abundent de sânge – apare hiperemia arterială reactivă. De menţionat că în caz de obturare a unei vene, când presiunea intravasculară se menţine la nivel normal, aceste reacţii lipsesc.
Semnificaţia biologică a hiperemiei arteriale reactive constă în recuperarea prejudiciilor metabolice instalate în ischemie: hipoxia, hipercapnia, acidoza, deficitul de energie, reparaţia structurilor lezate ş.a.
Alte tipuri de hiperemie arterială (hiperemia arterială inflamatorie, alergică, acidotică, în hiperkaliemie, colaterală) sunt expuse în compartimentele respective.
Manifestările hiperemiei arteriale constau din modificările hemodinamice, limfodinamice, metabolice paralel cu echivalentele lor externe.
Modificările hemodinamicii şi limfodinamicii regionale:
-
dilatarea vaselor arteriale sub acţiunea factorului cauzal, creşterea afluxului şi presiunii hidrostatice a sângelui în arteriolele, capilarele şi venulele derivate din vasele dilatate;
Dostları ilə paylaş: |